UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Sinais e Sistemas

Unidade Ofertante:

Faculdade de Engenharia Elétrica - FEELT

Código:

FEELT32504

Período/Série:

Turma:

U

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60 h (72 ha)

Prática:

00 h

Total:

60 h (72 ha)

Obrigatória:

(X)

Optativa:

( )

Professor(A):

Gabriela Vieira Lima

Ano/Semestre:

2021/2

Observações:

 

 

EMENTA

Teoria básica e aplicações à engenharia de sinais e sistemas.

JUSTIFICATIVA

Sinais e sistemas estão presentes em toda a natureza, os sinais descrevem uma grande variedade de informações e são amplamente utilizados em todo grande segmento da Engenharia Elétrica.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Apresentar e discutir com os estudantes os conceitos fundamentais de sinais e sistemas e proporcionar as ferramentas matemáticas para a análise de sinais e sistemas.

Objetivos Específicos:

1. Representar sinais e sistemas e suas analogias, determinando sua função de transferência e representação por diagramas de blocos;

2. Modelar matematicamente sistemas dinâmicos por intermédio de equações diferenciais e de diferenças no domínio do tempo contínuo e discreto;

3. Utilizar ferramentas computacionais de análise de sistemas.

PROGRAMA

1. Sinais e Sistemas

1.1. Introdução

1.2. Sinais de tempo contínuo e de tempo discreto

1.3. Transformação de variável independente

1.4. Sinais senoidais e exponenciais

1.5. Função impulso unitário e degrau unitário

1.6. Sistemas de tempo contínuo e de tempo discreto

1.7. Propriedades básicas de sistemas

 

2. Sistemas Lineares e Invariantes no Tempo

2.1. Introdução

2.2. Sistemas LIT de tempo discreto: a soma de convolução

2.3. Sistemas LIT de tempo contínuo: a integral de convolução

2.4. Propriedades dos sistemas lineares invariantes no tempo

2.5. Sistemas LIT causais descritos por equações diferenciais e de diferenças

 

3. A Transformada de Fourier de tempo discreto

3.1. Introdução

3.2. Representação de sinais aperiódicos: a transformada de Fourier de tempo discreto

3.3. Transformada de Fourier para sinais periódicos

3.4. Propriedades da transformada de Fourier de tempo discreto

3.5. A propriedade da convolução

3.6. A propriedade da multiplicação

3.7. Tabelas de propriedades da transformada de Fourier e de pares básicos da transformada de Fourier

3.8. Dualidade

3.9. Sistemas caracterizados por equações de diferenças lineares com coeficientes constantes

 

4. Caracterização no tempo e na frequência dos sinais e sistemas.

4.1. Introdução

4.2. A representação magnitude-fase da transformada de Fourier

4.3. A representação magnitude-fase da resposta em frequência dos sistemas LIT

4.4. Propriedades no domínio do tempo dos filtros seletivos em frequência ideais

4.5. Aspectos no domínio da frequência e no domínio do tempo dos filtros não ideais

4.6. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo contínuo

4.7. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo discreto

4.8. Exemplo de análise de sistemas no domínio do tempo e da frequência

 

5. Amostragem

5.1. Introdução

5.2. Representação de um sinal de tempo contínuo por suas amostras: o teorema da amostragem

5.3. Reconstrução de um sinal a partir de suas amostras usando interpolação

5.4. O efeito da subamostragem: aliasing

5.5. Processamento em tempo discreto de sinais de tempo contínuo

 

6. A transformada Z

6.1. Introdução

6.2. A transformada Z

6.3. Região de convergência para a transformada Z

6.4. A transformada Z inversa

6.5. Propriedades da transformada Z

6.6. Alguns pares comuns da transformada Z

6.7. Análise e caracterização de sistemas LIT usando a transformada Z

6.7.1. Funções de transferência e resposta em frequência

6.7.2. Teorema do valor final e do valor inicial

6.8. Álgebra da função de sistema e representações em diagrama de blocos

6.9. A transformada Z unilateral

 

METODOLOGIA

Serão adotadas aulas presenciais expositivas dialogadas sobre os temas estabelecidos no programa com uso de projetor, quadro negro, e demais materiais complementares relacionados aos temas. Também serão desenvolvidas atividades presenciais contemplando a solução de exercícios. Além disso, serão realizadas atividades assíncronas intermediadas pelo Microsoft Teams no intuito de complementar a carga horária total da disciplina.

O cronograma de desenvolvimento do conteúdo proposto, com destaque às datas das aulas presenciais, é apresentado no quadro a seguir:

 

Aula

Data

Conteúdo

Carga Horária

1

03/05/2022

Entrega da ementa da disciplina e apresentação do sistema de avaliação.

2 h.a.

2

05/05/2022

Tópico 1: Introdução aos Sinais e Sistemas. Transformação de variável independente.

2 h.a.

3

10/05/2022

Tópico 1: Sinais exponenciais, senoidais, degrau e impulso.

2 h.a.

4

12/05/2022

Tópico 1: Propriedades básicas de sistemas.

2 h.a.

5

17/05/2022

Tópico 2: Soma de convolução.

2 h.a.

6

19/05/2022

Tópico 2: Integral de convolução.

2 h.a.

7

24/05/2022

Tópico 2: Soma de convolução (continuação).

2 h.a.

8

26/05/2022

Tópico 2: Propriedades de sistemas LIT.

2 h.a.

9

31/05/2022

Resolução de exercícios extras.

2 h.a.

10

02/06/2022

1ª Prova de Sinais e Sistemas.

2 h.a.

11

07/06/2022

Tópico 3: Transformada de Fourier discreta.

2 h.a.

12

09/06/2022

Tópico 3: Transformada de Fourier discreta de sinais periódicos.

2 h.a.

13

14/06/2022

Tópico 3: Propriedades da Transformada de Fourier discreta.

2 h.a.

14

16/06/2022

Recesso

 

15

21/06/2022

Tópico 3: Resposta em frequência de sistemas LIT.

2 h.a.

16

23/06/2022

Tópico 4: Resposta em frequência: análise de magnitude e fase. Atraso de grupo.

2 h.a.

17

28/06/2022

Tópico 4: Filtros seletivos em frequência: ideais e não ideais.

2 h.a.

18

30/06/2022

Tópico 4: Sistemas de 1ª e 2ª ordem.

2 h.a.

19

05/07/2022

Tópico 4: Diagramas de Bode.

2 h.a.

20

07/07/2022

Tópico 4: Diagramas de Bode (continuação).

2 h.a.

21

12/07/2022

Resolução de exercícios extras.

2 h.a.

22

14/07/2022

2ª Prova de Sinais e Sistemas.

2 h.a.

23

19/07/2022

Tópico 5: Teorema da amostragem. Aliasing.

2 h.a.

24

21/07/2022

Tópico 5: Processamento em tempo discreto de sinais de tempo contínuo.

2 h.a.

25

26/07/2022

Tópico 6: Transformada Z, região de convergência.

2 h.a.

26

28/07/2022

Tópico 6: Propriedades da Transformada Z.

2 h.a.

27

02/08/2022

Tópico 6: Transformada Z inversa.

2 h.a.

28

04/08/2022

Tópico 6: Propriedades de sistemas LIT no domínio Z e diagrama de blocos.

2 h.a.

29

09/08/2022

Resolução de exercícios extras.

2 h.a.

30

11/08/2022

3ª Prova de Sinais e Sistemas.

2 h.a.

31

16/08/2022

Avaliação de recuperação.

2 h.a.

 

 

 

Total: 60 h.a.

 

Serão ministradas 60 horas-aula (4 horas-aula por semana) na modalidade presencial, às terças-feiras das 08h50min às 10h40min e às quintas-feiras das 07h10min às 08h50min.

Além disso, serão atribuídas 12 horas-aula na modalidade assíncrona compreendendo: videoaulas, simulações computacionais e resolução de tarefas na plataforma Microsoft Teams. O endereço da sala virtual é:

https://teams.microsoft.com/l/team/19%3as5-_s0kXVBCfGpEEeFG_1bkdw0ni6VlovIq8aoBaHic1%40thread.tacv2/conversations?groupId=3c4e1db7-5714-4d33-b462-30ee277afff1&tenantId=cd5e6d23-cb99-4189-88ab-1a9021a0c451

 

Horário de Atendimento

Bloco 3N – Sala 315. Quinta-feira: 14:00 às 16:00 horas.

O atendimento também pode ser feito de forma remota por meio de mensagens no Teams e e-mail.

 

AVALIAÇÃO

As avaliações serão compostas por provas e tarefas assíncronas.

 

Provas
O estudante deverá fazer as prova presencialmente na data e horário especificados:
Prova 1 (P1): 02/06/2022 – Horário: 07h10min às 08h50min
Prova 2 (P2): 14/07/2022 – Horário: 07h10min às 08h50min
Prova 3 (P3): 11/08/2022 – Horário: 07h10min às 08h50min
Cada prova terá um valor de 25 pontos, totalizando 75 pontos.

 

Atividades assíncronas (At)
As tarefas assíncronas serão compostas por solução de exercícios e simulações computacionais. As atividades assíncronas deverão ser enviadas na plataforma Microsoft Teams.
A pontuação será dividida entre as tarefas, totalizando 25 pontos.

 

Cálculo da nota final (NF)
NF = P1 + P2 + P3 + At

 

Avaliação de recuperação
Será oferecida uma avaliação de recuperação para os discentes que não obtiverem o rendimento mínimo para aprovação e com frequência mínima de 75% na disciplina. A avaliação de recuperação será composta por uma prova escrita no dia 16/08/2022 das 08h50min às 10h40min, e irá substituir a nota de apenas uma das avaliações semestrais e será cobrado todo o conteúdo ministrado. O estudante que realizar a atividade de recuperação terá limitada a sua nota final em 60 pontos. A atividade de recuperação não se aplica às atividades assíncronas.

 

Frequência
Frequência mínima de 75% nas aulas ministradas, a qual será verificada através de chamada oral.

BIBLIOGRAFIA

Básica

Complementar

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Gabriela Vieira Lima, Professor(a) do Magistério Superior, em 08/04/2022, às 13:04, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3506317 e o código CRC 4601DD45.




Referência: Processo nº 23117.018223/2022-35 SEI nº 3506317